DE3701608A1 - METHOD FOR OBTAINING VEGETABLE JUICES AND EXTRACTS - Google Patents

METHOD FOR OBTAINING VEGETABLE JUICES AND EXTRACTS

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DE3701608A1 DE19873701608 DE3701608A DE3701608A1 DE 3701608 A1 DE3701608 A1 DE 3701608A1 DE 19873701608 DE19873701608 DE 19873701608 DE 3701608 A DE3701608 A DE 3701608A DE 3701608 A1 DE3701608 A1 DE 3701608A1
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Description

Das Verfahren bezieht sich auf die Gewinnung von pflanzlichen Säften und Extrakten, vorzugsweise auf die Saftgewinnung von Äpfeln.The process relates to the extraction of vegetable Juices and extracts, preferably for juice extraction of apples.

Bekannt sind Verfahren zur Gewinnung von Getreide-, Obst- und Gemüsesäften mittels mechanischer Pressen und diesen Pressen nachgeschalteten Extraktionsmaschinen. Die modernsten und verbreitesten Verfahren sind die "Confructastudien", Bd. 28 (1984) II, am Beispiel der Saftgewinnung aus Äpfeln dargestellt. In "Frucht- und Gemüsesäfte", Handbuch der Getränketechnologie von Ulrich Schobinger, Verlag Eugen Ulmer Stuttgart 1981, sind weitere Verfahren zur Gewinnung von flüssigen Produkten aus Obst und Gemüsen dargestellt.Processes for obtaining cereals, fruit and vegetable juices using mechanical presses and these Press downstream extraction machines. The most modern and the most widespread methods are the "confructa studies", Vol. 28 (1984) II, using the example of juice extraction depicted from apples. In "fruit and vegetable juices", Handbook of beverage technology by Ulrich Schobinger, Verlag Eugen Ulmer Stuttgart 1981, are other procedures for the production of liquid products from fruits and vegetables shown.

Alle in diesen Literaturquellen dargestellten Saftgewinnungsverfahren basieren vorwiegend auf die Anwendung mechanischer Preßkräfte für die Fruchtentsaftung, die unter Anwendung dieser Prinzipien in der Mehrzahl in diskontinuierlichen Verfahren anwendbar sind. Die Extraktion der in den Fruchtrückständen noch verbleibenden Extraktstoffe, ist in den bekannten Verfahren nur in den Pressen nachgeschalteten separaten Extrakteuren möglich, an deren Effektivierung international gearbeitet wird.All juice extraction methods presented in these literature sources are mainly based on the application of mechanical Pressing forces for the juice extraction, which under Application of these principles in the majority in discontinuous Procedures are applicable. The extraction of the extract substances still remaining in the fruit residues, is only downstream in the known processes in the presses separate extractors possible at their Effective working internationally.

Aus der Patentliteratur ist ein Verfahren zur Gewinnung von löslichen Stoffen aus Zellgewebe unter Vakuum bekannt. In dieser Lösung wird eine Verfahrenskombination des Extrahierens und Pressens von löslichen Stoffen aus Zellgewebe unter Vakuumeinwirkung dargestellt. Dieses Verfahren ermöglicht keine schlüssige kontinuierliche Fahrweise. Die Einwirkung des Vakuums dient in erster Linie energiewirtschaftlichen Erwägungen durch Herabsetzung der Extraktionstemperaturen und der Extraktionszeiten. Informationsquelle: DD-WP 1 55 868; Int.-Cl.3 A23N, 1/00. A method for obtaining soluble substances from cell tissue under vacuum is known from the patent literature. In this solution, a process combination of extracting and pressing soluble substances from cell tissue under vacuum is shown. This procedure does not allow a coherent, continuous driving style. The effect of the vacuum primarily serves energy management considerations by lowering the extraction temperatures and the extraction times. Information source: DD-WP 1 55 868; Int.-Cl. 3 A23N, 1/00.

In einer weiteren Lösung wird die Kombination von Extraktions- und Preßaggregaten vorgestellt, die insgesamt durch die Einhaltung von Extraktions- und Abtropfzeigen keinen kontinuierlichen Betrieb zulassen. Das Verfahren erfordert den Einsatz von 5 bis 6 Schneckenpressen und besitzt die Merkmale eines diskontinuierlichen, mehrstufigen Extraktionsverfahrens, bei dem eine übliche Gegenstromextraktion gewählt wurde. Informationsquelle: DD-WP 1 50 427; Int.-Cl.3 A23N, 1/00.In a further solution, the combination of extraction and pressing units is presented, which as a whole does not allow continuous operation due to compliance with extraction and draining points. The process requires the use of 5 to 6 screw presses and has the features of a discontinuous, multi-stage extraction process in which a customary countercurrent extraction was chosen. Information source: DD-WP 1 50 427; Int.-Cl. 3 A23N, 1/00.

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der technischen Unzulänglichkeiten der bekannten Entsaftungsverfahren zur Verringerung des apparativen-, energetischen- und des Arbeitsaufwandes.The aim of the invention is to eliminate the technical Inadequacies of the known juicing processes to reduce the apparatus, energetic and the workload.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Gewinnung von pflanzlichen Säften und Extrakten zu entwickeln, das kontinuierlich arbeitet und dabei den apparativen, den energetischen und den Arbeitsaufwand verringert.The object of the invention is a method for extraction to develop vegetable juices and extracts, that works continuously and the equipment, reduces energy and workload.

Erfindungsgemäß wird der zu verarbeitende Rohstoff mit bekannten Zerkleinerungsmaschinen in Korngrößen von vorzugsweise 3 bis 10 mm zerkleinert, wenn erforderlich enzymatisch behandelt, danach mit definiertem Volumenstrom und definierter Schichthöhe mit üblichen Fördereinrichtungen auf ein endloses, kontinuierlich umlaufendes Filtrationsband aufgegeben.According to the raw material to be processed known crushing machines in grain sizes of preferably Crushed 3 to 10 mm if necessary treated enzymatically, then with a defined volume flow and defined layer height with conventional conveyors to an endless, continuously revolving one Filtration belt abandoned.

Im ersten Abschnitt des Filtrationsbandes erfolgt die Aufgabe des Rohstoffes in einer dem Rohstoff spezifischen Schichtdicke von vorzugsweise 10 bis 50 mm. In diesem Abschnitt wird die Abtrennung des Zellsaftes mittels Vakuum über eine perforierte Schicht des endlosen Filtrationsbandes realisiert.This takes place in the first section of the filtration belt Task of the raw material in a specific to the raw material Layer thickness of preferably 10 to 50 mm. In this Section is using the separation of the cell sap Vacuum over a perforated layer of the endless filtration belt realized.

Nach Erreichung einer minimalen Restfeuchte des Rohstoffes wird eine Unterbrechung des kontinuierlich transportierten Stoffstromes dem Rohstoff ein definiertes Extraktionsmittelvolumen von vorzugsweise 5 bis 50 Masseprozent zur aufgegebenen Rohstoffmasse, gleichmäßig auf den vorentsafteten Rohstoff aufgegeben. Die Entsaftungsabschnitte auf dem endlosen Filtrationsband verhalten sich dabei, zwischen Rohsaft und Extraktionssaftabschnitt, vorzugsweise im Verhältnis von 1 : 2. Mittels Vakuum wird dabei der noch verbliebene Rohsaft im Rohstoff durch das Extraktionsmittel verdrängt und zum größten Teil über das perforierte Band abgetrennt. Dabei wird eine Minimierung des Extraktstoffes im Rohstoff erreicht, der in der Größenordnung von mindestens 25% des ursprünglichen Extraktionsgehaltes liegt.After reaching a minimum residual moisture of the raw material is an interruption of the continuously transported Material flow the raw material a defined volume of extractant  from preferably 5 to 50 percent by mass to the applied raw material mass, evenly on the pre-juiced Abandoned raw material. The juicing sections on the endless filtration belt behave between raw juice and extraction juice section, preferably in a ratio of 1: 2 the remaining raw juice in the raw material through the extractant displaced and for the most part over that perforated tape cut off. This will minimize it of the extract in the raw material reached in the On the order of at least 25% of the original Extraction content.

Durch die Einwirkung des Vakuums wird nochmals eine minimale Restfeuchte des Rohstoffes erreicht. Die Verdrängungsextraktion wird bei Temperaturen von 5 bis 50°C durchgeführt.Due to the action of the vacuum, another becomes minimal residual moisture of the raw material reached. The displacement extraction is at temperatures from 5 to 50 ° C carried out.

Der so behandelte Rohstoff wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt einer kontinuierlichen Kompression, vorzugsweise im Druckbereich von 0,1 bis 1,0 MPa, unterzogen. Damit wird ein Aufschluß des noch vorhandenen unverletzten Zellgewebes erreicht und der dabei freigesetzte Zellsaft mit seinen Extraktanteilen, mittels dem im Rohstoff verbliebenen Restextraktionsmittel über eine perforierte Wand freigesetzt.The raw material treated in this way is used in a subsequent Continuous compression process step, preferably in the pressure range from 0.1 to 1.0 MPa. This is a breakdown of what is still undamaged Reached cell tissue and the thereby released Cell juice with its extract parts, by means of which residual extractant remaining in the raw material via a perforated wall released.

Insgesamt wird bei Anwendung der Erfindung eine Extraktstoffausbeute von mindestens 85% der ursprünglich im Rohstoff enthaltenen Extraktgehalte erreicht. Die verfahrensbestimmenden Parameter wie Volumenstrom, Schichtdicke, Extraktionsmittelmenge und Vakuumhöhe werden auf die jeweilige Rohstoffart und -qualität eingestellt.Overall, an extract yield is obtained when the invention is used of at least 85% of the original in Extract contained in raw material reached. The procedural ones Parameters such as volume flow, layer thickness, The amount of extractant and the vacuum level will increase the respective type and quality of raw material.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel für Apfelmaische näher erläutert werden.The invention is based on an exemplary embodiment for apple mash are explained in more detail.

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen die In the accompanying drawings, the  

Fig. 1 - den apparativen Aufbau zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Fig. 1 - the apparatus structure for performing the method according to the invention

Fig. 2 - die schematische Darstellung der Versuchsergebnisse aus der Tabelle 1. Fig. 2 - the schematic representation of the test results from Table 1.

Die vermahlene Apfelmaische wird über eine Aufgabevorrichtung auf das kontinuierlich arbeitende Vakuum-Zellenbandfilter (1) aufgegeben. Die Rohsaftabtrennung erfolgt über eine bemessene Teilfläche der Gesamtfilterfläche über ein Polyestersiebgewebe in den Rohsaftabscheider (3). In diesem Rohsaftabscheider (3) wird die Vakuumluft vom Rohsaft getrennt und derselbe kann aus dem Vakuumsystem mittels Pumpe (7) zur Weiterverarbeitung gefördert werden. Die Extraktion der teilentsafteten Trester auf dem Filter findet auf der Restfläche des Filterbandes statt, wobei das definierte Extraktionswasser von vorzugsweise 6-15 Masseprozent zur aufgegebenen Maischemasse, mit Hilfe von geeigneten Aufgabevorrichtungen aufgegeben wird. Der Extraktionssaft wird über den Extraktionssaftabscheider (4) und die Pumpe (6) zur Weiterverarbeitung gefördert. Die Vakuumluft wird mittels Vakuumpumpe (5) für beide Saftarten erzeugt. Das als Filtermittel eingesetzte Polyestersiebgewebe wird nach der Tresterabnahme im unteren Teil des Zellenbandfilters einer gründlichen Reinigung unterzogen. Die entsafteten Trester gelangen von der Abnahmeeinrichtung des Filters in eine Horizontalschraubenpresse (2) und werden auf Grund ihrer geringen Restfeuchteanteile mit hoher Effektivität restentsaftet.The ground apple mash is placed on the continuously operating vacuum cell belt filter ( 1 ) via a feed device. The raw juice is separated over a dimensioned partial area of the total filter area via a polyester mesh in the raw juice separator ( 3 ). In this raw juice separator ( 3 ) the vacuum air is separated from the raw juice and the same can be conveyed out of the vacuum system by means of a pump ( 7 ) for further processing. The extraction of the partially juiced pomace on the filter takes place on the remaining surface of the filter belt, the defined extraction water of preferably 6-15 percent by mass to the mashed mass being fed in using suitable feed devices. The extraction juice is conveyed via the extraction juice separator ( 4 ) and the pump ( 6 ) for further processing. The vacuum air is generated for both types of juice using a vacuum pump ( 5 ). The polyester screen fabric used as a filter medium is subjected to thorough cleaning in the lower part of the cell belt filter after the pomace has been removed. The juiced pomace comes from the filter's removal device into a horizontal screw press ( 2 ) and is highly juiced due to its low residual moisture content.

Dieser gewonnene Extraktionssaft kann zur Weiterverarbeitung und die Treste zum Abtransport gefördert werden. Die ermittelten Versuchsergebnisse werden in der Tabelle 1 dargestellt.This extracted juice can be used for further processing and the scraps are transported away. The determined test results are shown in Table 1 shown.

Für den dargestellten Versuch stand eine mittels Rätzmühlen zerkleinerte Apfelmaische zur Verfügung, die gemäß in der Tabelle 1 dargestellten Stoff- und Extraktbilanz verarbeitet wurde.For the experiment shown there was one using a grinding mill crushed apple mash available according to substance and extract balance shown in Table 1  was processed.

Aus den Versuchsergebnissen (Tabelle 1) wird ersichtlich, wie die funktionelle Bedeutung jedes einzelnen Verfahrensschrittes zu bewerten ist und welche Konsequenzen das Auslassen eines Verfahrensschrittes besitzt. Die Darstellung erfolgte unter Berücksichtigung der Reihenfolge der einzelnen Verfahrensschritte. The test results (Table 1) show that like the functional meaning of each individual process step is to be assessed and what consequences omitting a procedural step. The Presentation was made taking into account the order of the individual process steps.  

Tabelle 1 Table 1

  • Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen  1 - Vakuumzellenbandfilter
     2 - Horizontalschraubenpresse
     3 - Rohsaftabscheider
     4 - Extraktionssaftabscheider
     5 - Vakuumpumpe
     6 - Pumpe
     7 - Pumpe
     8 - endloses Filterband
     9 - erster Abschnitt des endlosen Filterbandes
    10 - zweiter Abschnitt des endlosen Filterbandes    List of the reference numerals 1 used - vacuum cell band filters
    2 - horizontal screw press
    3 - raw juice separator
    4 - Extraction juice separator
    5 - vacuum pump
    6 - pump
    7 - pump
    8 - endless filter belt
    9 - first section of the endless filter belt
    10 - second section of the endless filter belt

Claims (6)

1. Verfahren zur Gewinnung von pflanzlichen Säften und Extrakten, dadurch gekennzeichnet, daß der auf eine Korngröße von vorzugsweise 3 bis 10 mm zerkleinerte, erforderlichenfalls enzymatisch behandelte Rohstoff kontinuierlich, mit definiertem Volumenstrom und definierter Schichtdicke auf den ersten Abschnitt (9) des endlosen, kontinuierlich umlaufenden Filterbandes (8) aufgegeben, der Zellsaft mittels Vakuum über eine perforierte Schicht des endlosen Filterbandes (8) abgetrennt und nach Erreichung einer maximalen Entsaftung des Rohstoffes ein definiertes Extraktionsmittel gleichmäßig auf den vorentsafteten Rohstoff im zweiten Abschnitt (10) des endlosen, kontinuierlich umlaufenden Filterbandes (8) aufgegeben wird, und dadurch der verbliebene Rohsaft im Rohstoff durch das Extraktionsmittel verdrängt und mittels Vakuum abgetrennt wird, und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt eine Restentsaftung durch Kompression erfolgt.1. A process for the production of vegetable juices and extracts, characterized in that the comminuted to a grain size of preferably 3 to 10 mm, if necessary enzymatically treated raw material continuously, with a defined volume flow and a defined layer thickness on the first section ( 9 ) of the endless, continuous around the filter belt ( 8 ), the cell juice is separated by means of a vacuum over a perforated layer of the endless filter belt ( 8 ), and after reaching maximum juicing of the raw material, a defined extractant is applied evenly to the pre-juiced raw material in the second section ( 10 ) of the endless, continuously rotating filter belt ( 8 ) is given up, and thereby the remaining raw juice in the raw material is displaced by the extractant and separated by means of a vacuum, and in a subsequent process step, residual juicing takes place by compression. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfahrensstufen Entsaftungs- und Verdrängungsextraktion kontinuierlich auf einer Maschine nacheinander durchgeführt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the process stages of juicing and displacement extraction continuously on one machine in succession be performed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufgabe des Rohstoffes in einer dem Rohstoff spezifischen Schichtdicke von vorzugsweise 10 bis 50 mm erfolgt.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the task of the raw material in one the raw material specific layer thickness of preferably 10 up to 50 mm. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungsextraktion vorzugsweise mit Wasser bei vorzugsweisen Einsatzmengen von 5 bis 50%, bezogen auf die Rohstoffausgangsmenge, durchgeführt wird.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the displacement extraction preferably with Water with preferred amounts of 5 to 50%,  based on the raw material quantity becomes. 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungsextraktion vorzugsweise bei Temperaturen von 5 bis 50°C erfolgt.5. The method according to claim 1 to 4, characterized in that the displacement extraction preferably at Temperatures of 5 to 50 ° C takes place. 6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Volumenstrom, Schichtdicke, Extraktionsmittelmenge und Vakuumhöhe als wesentliche Prozeßparameter entsprechend Rohstoffart- und -qualität eingestellt werden.6. The method according to claim 1 to 5, characterized in that that volume flow, layer thickness, amount of extractant and vacuum level as essential process parameters set according to raw material type and quality will.
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